注漿加固在淺埋暗挖隧道中的應(yīng)用

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1、注漿加固在淺埋暗挖隧道中的應(yīng)用　　【摘要】文革敘述了小導(dǎo)管注漿機(jī)理，結(jié)合保龍高速公路馬家寨隧道施工介紹了注漿加固技術(shù)在淺埋暗挖隧道中的應(yīng)用?！　　娟P(guān)鍵詞】注漿加固淺埋暗挖隧道　　　　引言　　隧道小導(dǎo)管注漿預(yù)支護(hù)是沿初期支護(hù)外輪廓線，按一定仰角，向掌子面施打帶泄?jié){孔的小導(dǎo)管并進(jìn)行注漿。充分填充土體的空隙。以改善土體物理力學(xué)性能。穩(wěn)定掌子面前方的土體，以達(dá)到控制開(kāi)挖松弛、崩塌、沉降，從而提高掌子面的自穩(wěn)性?！　?小導(dǎo)管注漿機(jī)理　　1.1小導(dǎo)管的梁支撐效應(yīng)　　用作小導(dǎo)管的無(wú)縫鋼管，前端以一定的角度插入開(kāi)挖斷面外深部圍巖，后端支撐在鋼拱架上面，并與鋼拱架焊接在一起。根據(jù)導(dǎo)管的長(zhǎng)度，一般開(kāi)挖作

2、業(yè)幾個(gè)循環(huán)后進(jìn)行下一次的導(dǎo)管施作，導(dǎo)管總有部分出露懸空的長(zhǎng)度，因此，導(dǎo)管鋼管可以看作是一端為絞支，一端為滾軸支座的簡(jiǎn)支梁，隧道開(kāi)挖后可有效承受卸荷產(chǎn)生的部分松動(dòng)壓力，使二次應(yīng)力場(chǎng)的重分布向著利于圍巖穩(wěn)定的方向發(fā)展。　　1.2小導(dǎo)管的注漿加固效應(yīng)　　無(wú)縫鋼管上鉆取注漿孔，通過(guò)導(dǎo)管向周邊圍巖注漿，在壓力作用下化學(xué)漿液滲透到砂土間的空隙中，擠出其中的空氣和水份并膠結(jié)凝固，使隧道開(kāi)挖輪廓線以外一定范圍的松散砂土層形成整體，提高圍巖的地層剛度和整體穩(wěn)定性，減小了隧道周邊塑性區(qū)的范圍。　　1.3小導(dǎo)管注漿的承載拱效應(yīng)　　隧道開(kāi)挖后拱頂部分巖體首先失去穩(wěn)定，產(chǎn)生坍塌，并形成自然拱。隨之，遂道兩側(cè)由

3、于應(yīng)力集中而逐漸破壞，導(dǎo)致頂部坍塌進(jìn)一步擴(kuò)大形成塌落拱。對(duì)上覆圍巖破碎的軟弱巖土層，如果不進(jìn)行超前支護(hù)，隧道拱部極易坍塌，造成施工安全和質(zhì)量事故。采用小導(dǎo)管注漿法進(jìn)行超前預(yù)加固時(shí)，理論E以注漿管為中心形成—個(gè)穩(wěn)定的圓形加固體，單排或多排注漿管的聯(lián)合注漿就形成了以小導(dǎo)管鋼管為骨架的承載拱?！　?工程概況　　保龍高速公路第三合同段位于保山市隆陽(yáng)區(qū)蒲縹鎮(zhèn)境內(nèi)，路線起點(diǎn)里程為K529+300，起于馬家寨附近，路線于K530+400處設(shè)置馬家寨隧道穿越陸家山，隧道下行線全長(zhǎng)2830m，隧道上行線全長(zhǎng)2785m，合同止點(diǎn)為K533+705.22（小松坡村附近），路線綜合長(zhǎng)度4375.29m。本工

4、程為一次建成全立交全封閉雙向4車(chē)道高速公路，主要結(jié)構(gòu)工程有隧道1座，蓋板涵8座，蓋板通道1座，其中馬家寨隧道右幅隧道長(zhǎng)2830m，左幅隧道長(zhǎng)2785m，共計(jì)長(zhǎng)5615m?！　?施工技術(shù)　　3.1超前大管棚施工　　隧道拱部采用超前大管棚進(jìn)行注漿加固。大管棚采用水平鉆機(jī)鉆孔，再打入φ108×6鋼花管，鋼管每節(jié)長(zhǎng)5-6m，以長(zhǎng)15cm的絲扣連接。其洞口打設(shè)夾角為1-2度。雙液注漿泵注入水泥水玻璃漿液。　　具體工藝流程為：鉆孔→布管→封面→注漿　?。?）鉆孔：搭設(shè)作業(yè)平臺(tái)，在作業(yè)平臺(tái)上安設(shè)電動(dòng)水平鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，首先鉆頭自預(yù)埋在套拱混凝土內(nèi)的φ140導(dǎo)向管穿過(guò)打設(shè)管棚孔，打設(shè)仰角1-2°，孔徑

5、比φ108大20～30mm?！　。?）布管：φ108管棚選用φ108×6無(wú)縫鋼管加工而成，頂部切削成尖靴，以便送入孔中；超前管棚僅在拱部沿輪廓線設(shè)置39根，環(huán)向間距40cm，外插角1°～２°?！　。?）封面：注漿前噴射C25混凝土厚10cm，封閉工作面，孔口采用止?jié){塞封堵，以防漏漿?！　。?）注漿：采用雙液注漿泵壓注水泥、水玻璃漿液，漿液配比為水泥：水玻璃=1：0.5，水灰比為0.8，水玻璃模數(shù)m=3，波美度Be=35，注漿初壓0.5～1Mpa，終壓2.5Mpa，注漿結(jié)束后用10號(hào)水泥砂漿充填，以增強(qiáng)鋼管的強(qiáng)度和鋼度。　　3.2小導(dǎo)管加工制作與安裝　　小導(dǎo)管采用外徑Φ42mm、壁厚4

6、mm熱扎無(wú)縫鋼管加工成花管，以便注漿。小導(dǎo)管前端加工成錐形，以便插打，并防止?jié){液前沖。小導(dǎo)管中間部位鉆Φ6mm溢漿孔，呈梅花形布置，間距75cm，尾部1.05m范圍內(nèi)不鉆孔以防漏漿，末端焊Φ6環(huán)形加勁箍筋，以防打設(shè)小導(dǎo)管時(shí)端部開(kāi)裂，影響注漿管聯(lián)接，小導(dǎo)管加工成形?！　⌒?dǎo)管泄?jié){孔采用電鉆鉆孔，鉆孔成形后用高壓風(fēng)清孔，然后插孔，對(duì)土夾石、風(fēng)化巖可采用液壓或風(fēng)槍打眼成孔?？追较蛞箜樦保坏脧澢退椎?。安設(shè)小導(dǎo)管時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)管孔的方向和角度，必要時(shí)使用液壓或風(fēng)動(dòng)推進(jìn)器將導(dǎo)管推入，并力求導(dǎo)管尾端在同一剖面且外露長(zhǎng)度以30cm為宜?！　?.3漿液選擇、配制　　根據(jù)工程施工經(jīng)驗(yàn)，擬采取水泥一水玻

7、璃漿液。水玻璃漿液為硫酸與水玻璃配制而成。首先將98%的工業(yè)濃硫酸稀釋成18%～20%的稀硫酸，盛放在帶標(biāo)簽的容器內(nèi)待用。將40Be的水玻璃稀釋成30Be，水玻璃模數(shù)為2.4，盛放在帶標(biāo)簽的容器內(nèi)待用。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)經(jīng)試驗(yàn)后按一定比例將稀硫酸與水玻璃配制成水玻璃溶液，通過(guò)雙液注漿泵將水泥一水玻璃雙漿液注入土層。水泥漿水灰比為1：1～0.6：1，水泥標(biāo)號(hào)為525，注漿材料應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)進(jìn)行比選確定，最終配比為：水泥漿水灰比為1：1，水泥漿水玻璃體積比